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CST支持对哪些模型进行特征模仿真?分别有哪些用于特征模分析的求解器?

1. CST 支持进行特征模分析(CMA)的模型类型

CST 的特征模分析本质是基于 积分方程法(MoM) 求解金属结构的电流本征模式,因此它支持的模型有一定限制:

模型类型支持情况说明
理想导体 PEC(金属表面模型)✅ 完全支持最常见的 CMA 对象,适用于贴片、偶极子、八木天线、机身等。
薄金属片(有限厚度金属)✅ 支持可建成实心金属体,CST 会自动近似为表面电流计算。
有限厚度金属壳体 / 机壳✅ 支持常用于整机 CNE / EMC 研究中的机壳模态分析。
介质加载的金属结构⚠️ 条件支持需要 Multilayer Solver,且介质需为均匀层或简单层叠结构(复杂介质/曲面介质不支持直接 CMA)。
全介质天线(无金属)❌ 不直接支持CMA 理论源于 PEC,本身不适用于全介质模型,需要其他扩展方法(CST 不内置)。
周期性结构⚠️ 限制支持仅能分析有限周期阵列(非 Floquet 周期边界),且需用自由空间边界条件。
含损耗金属或复杂涂层⚠️ 结果需谨慎求解器会假设无损 PEC,损耗金属/涂层只能通过近似建模,结果是近似的模式分布。

2. CST 中用于特征模分析的求解器

CST 目前(2023~2025 版本)支持 CMA 的主要是 基于 MoM 的积分方程求解器系列,包括:

求解器名称适用模型特点与限制
Integral Equation Solver(IE Solver)任意 PEC 或薄金属结构经典 CMA 求解器,计算特征值、模态电流、MS、CA、远场等全部指标;可处理单层或有限介质加载结构。
Multilayer Solver(ML Solver)多层介质上的金属结构(如 PCB、贴片、地板)专门针对多层平板结构优化的 MoM 求解器,支持 CMA,可处理金属与介质叠层,但介质必须是平行层状。
Planar EM Solver(PEM Solver)纯平面金属电路/天线相当于快速版 ML Solver,在平面结构上可更高效做 CMA。
Array Task with CMA(阵列任务模式)有限单元阵列在阵列环境中计算单个单元的 CMA,支持比较模式与阵列因子。

⚠️ 注意:

  • 时域求解器(Time Domain Solver)频域有限元求解器(FEM Frequency Domain Solver) 不支持直接做 CMA。

  • 如果你的模型必须用 FEM(例如全介质天线、波导腔等),就不能直接用 CST 内置 CMA,只能借助其他软件(如 FEKO 的 CMA、HFSS 的 CMA 模块)或自己做模态分解。


3. 选求解器的实用建议

  • 金属天线、机身结构 → 直接用 IE Solver 做 CMA,结果精确且通用。

  • 带 PCB 介质板的微带/贴片天线 →Multilayer Solver 做 CMA,速度比 IE Solver 快,且能直接处理多层板介质。

  • 二维平面阵列 / 印刷电路天线 → 如果介质很简单,可用 Planar EM Solver,效率最高。

  • 复杂阵列结构 → 可以用 Array Task + CMA 先分析单元模态,再结合阵列因子分析整体辐射。


http://www.lryc.cn/news/616363.html

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